建物の外部被害に関わる資料　その　21　『　台風　⑥　』

顧問の坪内です。

建築物の台風被害を起こさない事で、
少し知識を広げる学習をしています。
現在の建築界の風指針である「建築学会・荷重指針」
の指導書関係で「室戸台風」の風に関する数字記録値は
最低気圧911 hPa
最大瞬間風速63m/s
観測時の風速計の高さ　15m

だという事を色々な事象の論文や書籍からも学びました。
「室戸台風」は今から90年前の昭和の初めの事なので、
諸々の事情から正確な数値を知ることは難しいと言うことが分かりました。

「室戸台風」は1934年に世界最低気圧の台風であると同時に
大阪を中心とした関西・中国地方に甚大な人・建物等の被害をもたらしたことでも有名です。

特に大阪では多くの木造校舎が飛散破壊され、四天王寺の五重塔が倒壊したことでも有名です。

さて、これらの数値が正しいのか、
なぜそのようなことが起こっているのかを調べるうちに
建築業界以外にも風の力から防ぐ事業を生業にしている人たちの間にも
同様な意見があることがわかりました。

      東海した四天王寺（毎日新聞社出典供）

構造物の風荷重の規定において,
設計士の風速の数字決定は
最も重要な作業の一つです。

この基本風速は全国の気象官署での年最大風速記録を
地表面粗度,地形,そして測器の特性を数値検討しながら決定し,
 一定の再現期間の風速として決定してあります。
従来の考え方は最大瞬間風速と同じﾚﾍﾞﾙの血からは建物の高さで決めています。

現在日本国内では各分野ごとに基本風速のﾏｯﾌﾟが異なって作成されています。
しかし,これらの分野ごとの基本風速ﾏｯﾌﾟは作成された時期や評価手法などの違いにより,
同じ気象官署の風観測資料を用いているにも関わらず,
今の時点では異なる分布となっています。
どういう事なのかを考えて見るとなるほどとなる訳ですが。
下記写真も「室戸台風」の瀬田川での列車転覆事故の写真です。

瀬田川では列車が転覆した(日本国有鉄・吹田出典）

このような問題を議論し,
基本風速ﾏｯﾌﾟの作成に必要な各分野共通な土台を作るため
各学会の有志で強風ﾏｯﾌﾟ研究会を申請し,
2000年12月から活動を開始されています。

石原　孟・日比一喜・加藤央之・大竹和夫・松井正宏氏による共著論文
「日本各地の年最大風速ﾃﾞｰﾀﾍﾞｰｽの構築と測器補正」に書かれていますので、
内容を少しかみ砕いて紹介します。
この中で
実際の風が事業に関わる分野としては
研究会ではまず建築関係,
土木(道路橋)関係,
電気送電施設関連の資料の比較などを行われて,

そして各分野における基本風速ﾏｯﾌﾟの作成過程を明らかにしています。

　風の影響が大きい明石大橋　2022.07.10撮影

研究会で得られた結果は
「各種規基準にみる設計風速の現状」
にまとめ, 8つの項目にわたる詳細な比較結果を示されています。

この8項目の中には〔定義〕,〔経緯・特徴〕,〔ﾏｯﾌﾟ作成〕,
〔最終形態〕のような分野に依存する項目と,
〔気象資料〕, 風速の鉛直分布〕,〔均質化〕,〔極値統計解析〕のような
各分野に共通な項目があります。

特に〔気象資料〕と〔均質化〕に関しては,
気象庁の風観測資料に基づいており,
共通なﾃﾞｰﾀ及び均質化方法を用いることが可能なかたちなのです。
しかし,現状では分野によって用いられたﾃﾞｰﾀが異なり,
特に60年以前のﾃﾞｰﾀについては現在ﾃﾞｼﾞﾀﾙ化がされていないため,
共通に用いられるﾃﾞｰﾀﾍﾞｰｽがないとされています。

例えば,建築学会・荷重指針2) (以下, 荷重指針)では
年最大風速・同風向のﾃﾞｰﾀﾍﾞｰｽを用いているのに対して,
局地風対策研究推進委員会3) (以下,局地風対策研究会)では
気象官署の月別最大風速・同風向のﾃｰﾀﾍﾞｰｽを用いるようです。

本来これらのﾃﾞｰﾀﾍﾞｰｽの元となる資料は
すべて気象庁日原簿から作成されたものであり,
どの資料を用いても同じ結果が得られるはずなのです。
この二つの資料により求められた
年最大風速の100 年再現期待値が大きく異なっている場合があります。

実際古い気象庁資料は
資料間にﾃﾞｰﾀの不一致が見られたようで,
また元の資料からﾃﾞｼﾞﾀﾙﾃﾞｰﾀを作る際に,
手作業による入力ﾐｽが生じることも当然あります。

長期気象観測資料を利用する場合には,
観測方法及び測器の変更により
観測ﾃﾞｰﾀに不均質が生じる問題があります。

観測ﾃﾞｰﾀの均質化のために,
観測方法及び測器の変更による補正が
これまでに各分野で独自の判断で行われてきています。

いまのところ補正方法に関する統一見解が得られておらず,
また補正方法の違いが
年最大風速の極値分布に与える影響についての
議論も殆どなされていないのが現状のようです。

そこでこの研究ではまずこれまでに使用されてきた風観測資料を調べ,
各資料に存在する入力ﾐｽを修正すると共に,
全国155ヶ所の気象官署における
1929年から1999年までの年最大風速のﾃﾞｰﾀﾍﾞｰｽ
( Table 1 , 本報の最後に掲載)を作成されています。
莫大な資料なので興味があれば本論文を探し参照されたい。

そして観測方法及び測器の変更が
平均風速に与える影響を調べた過去の文献を調査し,
観測方法及び測器ごとの補正係数を求められています。


最後に,これらの補正係数を用いて
長期風観測ﾃﾞｰﾀの均質化を行い,
補正係数の違いが年最大風速の極値分布に与える影響を調べられています。

この研究で用いたいずれのﾃﾞｰﾀｰﾍﾞｰｽも
1961年以後のﾃﾞｰﾀは同じです。